我可以通过清除其底层容器来清除priority_queue

May I clear a priority_queue by clearing its underlying container?

本文关键字：清除 priority queue 可以通过      更新时间：2023-10-16

以下代码继承了std：:p riority_queue，并提供了调用内部std::vector clear()的clear() 

#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;
template<class type>
struct mypq :public priority_queue<type> {
    void clear(){
        this->c.clear();
    }
};
mypq<int>pq;
int main() {
    for(int i=0;i<10;++i)
        pq.push(i);
    pq.clear();
    for(int j=-5;j<0;++j)
        pq.push(j);
    while (!pq.empty()){
        cerr<<pq.top()<<endl;
        pq.pop();
    }
}

当我用 g++、MSVC++ 和 clang 测试它时，它产生了预期的输出：

-1
-2
-3
-4
-5

但我还没有看到任何保证，即清除内部向量与在priority_queue不为空时调用pop()相同。尽管我知道清除它的其他方法，例如交换或使用空priority_queue分配它，但我认为如果这段代码可以正常工作，它会更有效，因为矢量中分配的内存是可重用的。所以我想知道这段代码是可移植的还是并不总是有效的？

但是我还没有看到任何保证，即清除内部向量与在priority_queue不为空时调用pop()相同。

因为那不是一回事。std::priority_queue是一种专门设计的容器适配器，通过严格的弱排序来保持物品的有序。如果未指定队列将具有的容器类型（在示例中未指定），则默认类型为 std::vector 。

因此，在非空优先级队列上调用 pop() 将具有从队列中删除顶部元素的效果，而对基础容器调用 clear() 将从队列中删除所有元素，而不仅仅是最顶层的元素。

尽管我知道清除它的其他方法，例如交换或使用空priority_queue分配它，但我认为如果这段代码可以正常工作，它会更有效，因为矢量中分配的内存是可重用的。所以我想知道这段代码是可移植的还是并不总是有效的？

根据参考文献，底层c成员对象是受保护的，因此应该保证跨编译器访问您的方式，也就是说，调用this->c.clear();应该是可移植的（有趣的是，它适用于旧版本的OpenBSD的g++ 4.2.1）。

就效率而言，这在某种程度上取决于。做一些类似this->c.clear();与 q = priority_queue <int>();在内存使用或复杂性方面可能没有太大区别，尽管您必须在不同的平台上对其进行测试才能验证。但是，做一些类似 this->c.clear(); vs. while(!q.empty()) { q.pop(); }，会更有效率。

在内存效率方面，优先级队列的pop函数调用底层容器pop_back函数，pop_back和clear都不会影响底层向量的capacity，因此实际上没有任何"节省"以这种方式; 尽管有了这个，如果您有特定需要，您可以调整矢量的大小以增加/减少容量。

请记住，优先级队列pop函数调用函数pop_back底层容器，在空容器上调用pop_back是未定义的行为。

希望能有所帮助。

一个非常好的问题。虽然我似乎找不到任何严格的保证它是一种正确的方法，但有一些理由认为它是。

例如，考虑operator=的文档：

复制赋值运算符。将内容替换为 其他内容。有效地调用c = other.c;。（隐式 声明）

由于另一个队列的大小可能不同，这实质上意味着没有依赖于大小的内部状态。此外，它还意味着分配一个空队列实质上是用一个空队列替换容器，而不做任何其他事情。

考虑到这一点，以及优先级队列的合理实现几乎不需要维护任何状态的事实，除了队列的大小，我相信可以安全地假设清除底层容器是清空队列的有效方法。

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